烧结工艺理论知识(全面)

1、第一章 烧结生产概述§1-1 烧结生产在冶金工业中的地位一、简述烧结工艺的产生和发展烧结方法在冶金生产中的应用，起初是为了处理矿山、冶金、化工厂的废气物（如富矿粉、高炉炉尘、扎钢皮、炉渣等）以便回收利用。随着钢铁工业的快速发展，矿石的开采量和矿粉的生成量亦大大增加。据统计，每生产1t生铁需1.71.9t铁矿石，若是贫矿，需要的铁矿石则更多。另外，由于长期的开采和消耗，能直接用来冶炼的富矿愈来愈少，人们不得不大量开采贫矿（含铁25%30%）。但贫矿直接入炉冶炼是很不经济的，所以必须经过选矿处理。选矿后的精矿粉，在含铁品位上是提高了，但其粒度不符合高炉冶炼要求。因此，对开采出来的粉矿（0

2、8mm）和精矿粉都必须经过造块后方可用于冶炼。我国铁矿资源丰富，但贫矿较多，约占80%以上，因此，冶炼前大都需经破碎、筛分、选矿和造块等处理过程。烧结生产的历史已有一个多世纪。它起源于资本主义发展较早的英国、瑞典和德国。大约在1870年前后，这些国家就开始使用烧结锅。我国在1949年以前，鞍山虽建有10台烧结机，总面积330m2，但工艺设备落后，生产能力很低，最高年产量仅几十万吨。我国铁矿石烧结领域取得的成就，概括起来包括以下几个方面：（1）烧结工艺：自1978年马钢冷烧技术攻关成功后，一批重点企业和地方骨干企业基本完成了热烧改冷烧工艺。部分企业建成原料混匀料场，并投入使用，绝大多数钢铁企业实

3、现了自动化配料、混合机强化制粒、偏析布料、冷却筛分、整粒及铺底料技术。（2）新工艺、新技术开发和应用：如高碱度烧结矿技术、小球烧结技术、低温烧结技术、低硅烧结技术等，在钢铁企业得到推广应用，并取得了显著的效益。（3）设备大型化和自动化：20世纪50年代，我国最大烧结机75m2，60年代130 m2，80年代265m2，90年代宝钢二、三期和武钢等450m2烧结机相继投产，这些都是我国自行设计、自行制造，并实现自动化生产的。（4）烧结生产指标及产品质量：近年来我国烧结矿质量显著提高，目前多数企业烧结矿含铁品位达到55%以上，有的达到58%；SiO2含量降到5%，有的还低于5%，实现了低硅烧结。烧

4、结矿FeO在8%10%之间，转鼓指数明显提高，还原性提高。此外，烧结矿固体燃料消耗也有较大幅度的降低。（5）炉料结构趋于合理：20世纪70年代前我国绝大部分企业高炉炉料结构是以单一自熔性烧结矿为主，近年来我国新建球团矿生产设备逐年增加，酸性球团烧结矿工艺工业生产成功，酸性炉料产量逐年增加（包括进口部分块矿），这样使得酸性料配加高碱度烧结矿的合理炉料结构比例逐年增加，为高炉增铁节焦创造了条件。（6）复合矿造块工艺过关：攀钢、包钢、酒钢所用的三种铁矿石，是我国三大特殊类型复合铁矿石，比普通铁矿石的造块难度更大。多年来，在企业及科研单位、高等院校的共同努力下，分别解决了这三大类型复合矿石的烧结工艺及

5、技术难题。此外，宝钢等企业采用了近期开发的信息技术，自动化控制水平得到提高。烧结厂的环境治理及余热回收方面也取得较大的进展。建国50年来，我国烧结领域取得了可喜的成就，但是我们也要清楚地看到我国烧结矿技术与国外先进国家比较还存在不小的差距，主要是品位低、质量差，不少厂的产品成分波动大、能耗高，环境治理尚有差距，微机控制技术较为落后。二、铁矿粉烧结的意义和作用铁矿粉烧结是最重要的造块技术之一。由于开采时产生大量铁矿粉，特别是贫铁矿富选促进了铁精矿粉的生产发展，使铁矿粉烧结成为规模最大的造块作业。其物料的处理量约占钢铁联合企业的第二位（仅次与炼铁生产），能耗仅次于炼铁及轧钢而居第三位，成为现代钢铁

6、工业中的重要生产工序。铁矿粉烧结要求烧结矿有很好的物理、冶金性能。由于现代炼铁设备的大型化，炉料倒运次数多，落差大，要求烧结矿有高的冷强度，如耐压强度等。烧结矿经历冶炼中的高温过程，要求一定的热强度，即在高温还原气氛下耐压、耐磨及耐急热爆裂性能；烧结矿在高炉内经历物理化学反应，要求它具有良好的冶金性能，如还原性、软化性、熔滴性等。铁矿粉烧结技术的困难还在于追求合理的经济效果，因此，铁矿粉烧结是一门技术复杂的专门学科。在长期的生产实践中，人们发现经过选矿、烧结处理后的人造富矿能进一步地使矿物富集和去除有害杂质，因而使高炉生产率提高，焦比下降，其经济效果比天然矿好，见表1-1。表1-1 烧结矿对炼

7、铁生产的影响原料变化条件降低焦比/%提高产量/%原料变化条件降低焦比/%提高产量/%磁铁矿加入10%的烧结矿3636烧结矿含铁量增加1%23赤铁矿加入10%的烧结矿2424烧结矿碱度增加0.13.83.8“精料”的研究工作也越来越深入，烧结矿朝着品位高、成分稳定、粒度均匀、强度高、冶金性能好的方向发展。在烧结料中加入一定数量的石灰石或生、消石灰，可生产出具有一定碱度的自熔性烧结矿、高碱度烧结矿。高炉冶炼这种原料时可不加或少加熔剂，从而进一步降低焦比，提高生产率。综上所述，烧结具有如下重要意义：（1）为高炉提供化学成分稳定、粒度均匀、还原性好、冶金性能高的优质烧结矿，为高炉优质、高产、低耗、长寿

8、创造了良好的条件；（2）可去除有害杂质，如硫、锌等；（3）可利用工业生产的废弃物，如高炉炉尘、轧钢皮、钢渣等；（4）可回收有色金属如稀有、稀土金属。三、烧结矿质量对高炉冶炼的影响（1）烧结矿含铁品位下降1%，高炉焦比上升2%，产量下降3%。（2）烧结矿的FeO变动1%，影响高炉焦比1%1.5%，影响产量1%1.5%。FeO同时影响烧结矿的还原性和软熔性能。（3）烧结矿的碱度（CaO/SiO2）在1.2以下，每变动0.1，影响高炉焦比和产量3%3.5%。（4）烧结矿的强度和高炉冶炼也有一定的影响，强度不够时，容易破碎成粒度小于5mm的粉矿，而粉矿含量变动1%，影响高炉焦比0.5%，影响高炉产量0

9、.5%1.0%。（5）烧结矿的饿还原性对焦比和产量的影响：烧结矿在高炉内的直接还原度（rd）增加10%，焦比上升8%9%，产量下降8%9%。烧结矿试样在60min、1000条件下的间接还原度每提高5%，高炉煤气中的CO利用率提高0.66%。（6）烧结矿的低温还原强度（RDI）每提高5%，煤气中CO利用率降低0.5%，产量下降1.5%，焦比上升1.55%。（7）荷重软化性能对高炉操作的影响：据意大利的皮昂比诺公司4号高炉于1980年的统计，含铁原料的荷重软化温度由1285提高到1335，高炉的透气性P由5.2kPa降低到4.75kPa，产量提高16%。（8）熔融滴落性能对高炉操作的影响：烧结矿的

10、熔滴性能是冶金性能最重要的性能，大量研究检测表明，含铁炉料熔滴带的阻力损失占整个高炉阻力损失的三分之二以上，熔滴性能直接影响高炉内熔滴带的位置和厚度，影响Si、Mn等元素的直接还原，从而影响生铁的成分和高炉技术经济指标。§1-2 烧结方法分类及生产工艺流程一、烧结过程及烧结矿的特性将各种粉状含铁原料，配入一定数量的燃料和熔剂，均匀混合制粒，然后放到烧结设备上点火烧结。在燃料燃烧产生高温度一系列物理化学反应下，混合料中部分易熔物质发生软化熔化，产生一定数量的液相，并润湿其它未熔化的矿石颗粒，当冷却后，液相将矿石颗粒粘结成块，这个过程为烧结，所得矿块叫烧结矿。烧结矿比天然矿石有许多优点，

11、如含铁量高、气孔率大、易还原、有害杂质少、含碱性熔剂等，且对原料要求不像球团矿那么严格，所以烧结生产发展得十分迅速，在世界上得到了广泛应用。二、烧结方法分类按照烧结设备和供风方式的不同烧结方法可分为：（1）鼓风烧结：烧结锅，平地吹。这是小型厂的土法烧结，逐渐被淘汰。（2）抽风烧结：连续式：带式烧结机和环式烧结机等；间歇式：固定式烧结机，如盘式烧结机和箱式烧结机；移动式烧结机，如步进式烧结机。（3）在烟气中烧结：回转窑烧结和悬浮烧结。三、烧结生产工艺流程烧结生产的工艺流程，无混合料场时，一般包括：原燃料接受，储存及熔剂、燃料的准备，配料，混合，布料，点火烧结，热矿破碎，热矿筛分及冷却，冷矿筛分及

12、冷矿破碎，铺底料，成品烧结矿的储存及运出，返矿储存等工艺环节。有混匀料场时，原、燃料的接受、储存放在料场，有时筛分熔剂、燃料的准备也放在料场。是否设置热矿筛，应根据具体情况或试验结果，经技术经济比较后确定。机上冷却工艺不包括热矿破碎和热矿筛分。烧结工艺流程不再使用热矿工艺，应使用冷矿工艺，宜推广具有整粒、铺底料系统的流程。§1-3 烧结厂主要技术经济指标烧结厂的主要技术经济包括：烧结机利用系数、作业率、质量合格率、原料消耗等。1、烧结机利用系数：指1台烧结机每平方米有效抽风面积（m2）每小时（h）的生产量（t）。它用台时产量与烧结机有效抽风面积的比值表示：利用系数t/（m2h）台时产

13、量（t）/有效抽风面积（m2） 或 利用系数总产量（t）/总生产台时（h）总有效面积（m2）2、台时产量是1台烧结机1h的生产量，通常以总产量与运转的总台时之比值表示。这个指标体现烧结机生产能力的大小，它与烧结机有效面积的大小有关。烧结机利用系数是衡量烧结机生产效率的指标，它与烧结机有效面积大小无关。3、烧结矿出矿率（%）成品烧结矿量（t）/原料配料总量（干基）（t）4、作业率是描述设备工作状况的一种表示方法，以运转时间占设备的日历时间的百分数表示：设备作业率（%）100%×烧结机运转台时/日历台时日历台时是个常数，每台烧结机一天日历台时即为24小时。它与台数、时间有关。日历台时台数

14、×24×天数运转台时是按台计算的设备运转时间。事故率是指内部事故时间与运转时间的比值：事故率（%）100%×事故台时/运转台时设备完好率是衡量设备良好状况的指标，指全厂完好设备的台数与设备总台数的比值： 设备完好率（%）100%×完好设备总数/设备总台数扣外作业率（%）烧结机运转台时/（日历台时外部影响台时）5、质量合格率是衡量烧结矿质量好坏的综合指标：质量合格率（%）100%×总产量（t）未验品量（t）试验品量（t）合格品量（t）/ 总产量（t）未验品量（t）试验品量（t）6、生产成本是指生产1t烧结矿所需的费用，由原料费及加工费两部分组成。

15、加工费是指生产1t烧结卡所需的加工费用（不包括原料费），包括辅助材料费（如燃料、润滑油、胶带、炉蓖条、水、动力费），工人工资，车间经费（包括设备折旧费、维修费等）。劳动生产率是指每人每年生产烧结矿的吨数。这个指标反映了工厂的管理和生产技术水平，它又称全员劳动生产率（全员包括工人和干部）。另外，还有工人劳动生产率，即每个工人每年生产烧结矿的吨数。§1-4 烧结生产基础知识一、烧结过程的物理化学变化烧结过程是许多物理化学变化的综合过程。这个过程不仅错综复杂，而且瞬息万变，在几分钟甚至几秒钟内，烧结料就因强烈的热交换而从70以下被加热到12001400，与此同时，它还要从固相中产生液相，然

16、后液相又被迅速冷却而凝固。这些物理化学变化包括：（1）燃料的燃烧和热交换；（2）水分的蒸发及冷凝；（3）碳酸盐的分解，燃料中挥发分的挥发；（4）铁矿物的氧化、还原与分解；（5）硫化物的氧化和去除；（6）固相间的反应与液相生成；（7）液相的冷却凝结和烧结矿的再氧化等。二、烧结过程的特点烧结料点火后，烧结过程自上而下地进行，根据料层的变化可将烧结过程沿料层的高度大致分为五个带，即烧结矿带、燃烧带、预热带、干燥带和过湿带。在这五个带中，燃烧带、过湿带阻力最大，预热带、干燥带次之，烧结带最小。由于烧结过程具有以上特点，烧结过程中真空度（负压）及温度都随着少时间的进行而发生变化，生产中借助风箱的温度或真

17、空度（负压）的变化，进行烧结“终点”控制。三、烧结矿碱度的表示方法烧结矿中碱性氧化物含量与酸性氧化物含量的比值称为烧结矿的碱度，有如下三种表示方法：CaO/SiO2为二元碱度；（CaOMgO）/SiO2为三元碱度；（CaOMgO）/（SiO2Al2O3）为四元碱度，一般使用二元碱度。三、烧结矿按SiO2含量的可分为以下三种烧结矿烧结矿按SiO2含量可粗略地分为高硅（SiO2含量大于8%）、中硅（SiO2含量大于6%8%）和低硅（SiO2含量小于6%）三种类型。高硅烧结矿的自然粉化现象较为严重，低硅烧结矿的强度差。四、名词解释人造富矿：将富矿粉或精矿粉经过烧结、球团、压团等方法制造成满足冶炼要求

18、的块矿，简称为人造富矿。全铁（TFe）包括铁矿物及脉石矿物中所有的铁，其中还有微量的金属铁。真空度：抽风烧结时的负压习惯上叫真空度，单位帕（Pa），千帕（kPa）。比表面积：指单位重量或单位体积的固体燃料所具有的表面积，单位是厘米2/克（cm2/g）或厘米2/厘米3（cm2/ cm3）。网目：即1英寸筛网上的筛孔数，这是英国泰勒标准筛的表示方法。网目与孔径有对应的关系，如100网目为0.147mm，150网目为0.104mm，200网目为0.074mm等。不同的标准有不同的对应关系。矿石的单烧值：单独以某一种矿石进行烧结生产时，在一定的碱度条件下，生产出的烧结矿的含铁量的百分数称为单烧值。单烧

19、值的大小，表示有这种矿石生产出来的烧结矿的品位高低，矿石的品位越高，SiO2低，单烧值越高。单烧值与矿石烧损有关，烧损值越大，烧结后烧结矿的品位上升的幅度越大，但是实际重量降低，生产1t烧结矿的含铁料消耗增加。蒸汽露点：即水蒸气凝结成水的温度。物料堆密度：是指单位体积物料的质量，以吨/米3（t/m3）表示。铁矿石（TFe53.6%）的堆密度为2.44t/m3，铁精粉（TFe60%左右）1.62.5t/m3，石灰石1.21.6t/m3，生石灰0.55t/m3，烧结矿1.72.0t/m3，烧结返矿1.41.6t/m3，烧结混合料1.6t/m3。标准煤：是指应用基低位发热量定为29.3MJ/kg（7

20、000kcal/kg）的煤。这样，不同发热量情况下的耗煤量（B），都可以换算成标准煤耗量（B0）。物料的烧损率：是指物料（干料）在烧结状态的高温下（12001400）灼烧后失去重量对于物料试样重量的百分数。物料的残存量：即物料经过烧结排出水分和烧损后的残存物量。烧结原料的水分含量：是指原料中物理水含量的百分数，即将一定的原料（100200g）加热至150，恒温1h，已蒸发的水分含量占试样重量的百分比。配合矿：是指含铁原料按规定的配比组成的料。配合料：是指配料室配出来的了，可以不含外加料（热、冷返矿、除尘灰等），也可含外加料。混合料：是指配料室配好的料（含外加料），在经过混合制粒的料。烧结料：是

21、指铺在烧结机台车上准备烧结的混合料。混合机的充填率：混合料在混料筒内占的容积与圆筒容积的百分比或混合料的平均横截面积与圆筒截面之比的百分数。混烧比：混合机的容积（m3）与烧结机的有效面积（m2）之比称为混烧比（m3/m2）。混烧比是衡量混合机制粒能力的一个重要参数，混烧比越大混合制粒能力越大，相反越小。烧结有效风量：通过料层的风量为有效风量，而从料层以外进入抽风系统的风量为有害风量或称有害漏风。垂直烧结速度，即燃烧带下移的速度。即垂直烧结速度料层厚度（mm）/烧结时间（min）料层厚度（mm）/有效长度（m）/机速（m/min）五、烧结过程中的三碳及含碳量范围三碳是指返矿残碳、烧结矿残碳及混合

22、料固定碳。返矿残碳要求小于1%，烧结矿残碳要求小于0.4%，混合料固定碳一般在3%左右。六、原料的混匀效果、烧结矿中的硫及烧结矿化学成分的稳定性对高炉指标的影响提高原料的混匀效果对提高产量十分明显。按多年来生产实践统计的数据，TFe的标准偏差每降低0.1%，烧结矿产量可提高0.28%，高炉产量可提高0.56%。烧结矿中含硫升高0.1%，高炉焦比升高5%，而且硫会降低生铁流动性及阻止碳化铁分解，使铸件易产生气孔。硫会大大降低钢的塑性，使钢在加热过程中出现热脆现象。有经验数据表明：烧结矿TFe波动范围由±1.0%降到±0.5%，高炉利用系数可提高2.0%，焦比降低1.0%；烧结

23、矿碱度波动范围由±0.1降到±0.05，高炉利用系数可提高2.5%，焦比降低1.3%。第二章 配料工技能知识§2-1 烧结原料的特性一、铁矿粉的特性组成地壳的各种岩石大部分都含有铁，已经知道的铁矿石有300多种。但是，目前能做为炼铁原料的只有20多种。它们按照铁矿物的不同存在形态，又分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿四大类。二、铁矿石的冶炼性能矿石名称化学式理论含铁量/%密度/t.m-3亲水性实际含铁量/%有害杂质冶金性能强度还原性可燃性磁铁矿Fe3O4或Fe2O3. FeO72.45.2差4570S、P高坚硬致密难还原可燃烧良好赤铁矿Fe2O370.04.9-5

24、.3较好5565少易破碎、软易还原可烧性差褐铁矿Fe2O3.nH2O48662.5-5好3759P高疏松软易还原可烧性差菱铁矿FeCO348.23.8差3040少易破碎最易还原可烧性差三、烧结熔剂的分类熔剂按其性质可分为碱性熔剂、中性熔剂（Al2O3等）和酸性熔剂（石英、蛇纹石等）三类。常用的碱性熔剂有石灰石（CaCO3）、消石灰Ca(OH2)、生石灰（CaO）、白云石CaMg(CO3)2和菱镁石（MgCO3）。四、烧结熔剂的质量要求对熔剂质量总的要求是：有效成分含量高，酸性氧化物和硫、磷等有害杂质少，粒度和水分适宜。（1）碱性氧化物的含量：烧结使用石灰石的CaO含量一般为50%54%。白云石

25、中CaOMgO含量一般为42%45%。生石灰CaO含量一般为80%85%以上。消石灰CaO或（CaOMgO）的含量一般为60%65%。生石灰含CaO过低时，除因含SiO2过高外，往往因煅烧不完全而影响其强化效果。消石灰含CaO过低时也是如此；含CaO过高时，则表明消化不充分，还有一部分生石灰没有完全消化。（2）酸性氧化物的含量：熔剂中的酸性氧化物（SiO2）的含量偏高，会大大降低熔剂的效能。质量良好的熔剂中，SiO2Al2O3的含量一般不超过3%3.5%，含S一般为0.01%0.08%，P0.01%0.03%。如用高硫燃料煅烧出来的生石灰，则含硫较高，使用时应加以注意。（3）粒度和水分：从有利

26、于烧结过程中各种成分之间的化学反应迅速、完全这一点来看，熔剂粒度越细越好。熔剂粒度粗，反应速度慢，生成的化合物不均匀程度大，甚至残留末反应的CaO“白点”对烧结矿强度有很坏的影响。但是熔剂破碎过细，不仅造成设备和电能不必要的耗费，而且会使烧结时的透气性变坏，增加生产成本，生石灰0mm含量过多时，下料量难以控制且水加不均匀，恶化工作环境，有时还可能造成人身伤害事故。从目前的生产条件出发，熔剂粒度达到30mm或20mm的范围即可。生石灰进厂时不应含水，消石灰含水一般不应超过15%20%。五、目测判断精矿粉全铁的高低可以从精矿粉粒度和颜色来进行判断：从精矿粉的粒度来判断。精矿粉的粒度越细，品位越高。

27、判断精矿粉粒度的粗细，可以用拇指和食指捏住一小撮精矿粉反复搓捏，靠手感来判断粒度的粗细。用颜色来判断精矿品位的高低，一般来说，颜色越深，品位越高。六、目测判断熔剂的质量抓把熔剂放在手掌上，用另一个手掌将其压平，如被压平的表面暴露的青色颗粒多，则说明CaO含量高，若很快干燥，形成一个白圈，说明MgO含量高。七、目测判断矿粉的水分矿粉经手握成团有指痕，但不粘手，料球均匀，表面反光，这时水分在7%8%；若料握成团抖动不散，粘手，这时矿粉的水分大于10%；若料握不成团经轻微抖动即散开，表面不反光，这时的水分小于6%。八、熔剂在炼铁和烧结过程中的作用构成矿石中脉石的主要氧化物熔点都很高，高炉炼铁时单靠加

28、热的办法使脉石熔化是很困难的，加入熔剂使难熔的脉石生成低熔点化合物，这样，既可改善炉渣的流动性，保证冶炼过程正常进行，又可最大程度地去除炉料中有害杂质。在烧结过程中的作用：生灰加水消化后放热，可提高料温，防止或减轻过湿层。熔剂与矿石中高熔点脉石能生成熔化温度较低的易熔体。生石灰消化生成消石灰，粘结能力强，有利于混合料的制粒，改善料层透气性，提高小球强度。§2-2 配料作业过程一、配料作业烧结厂的配料作业，是根据烧结矿的质量指标要求和原料成分，将各种烧结料（含铁原料、熔剂、燃料等）按一定的比例组成配合料的工序过程叫做配料作业。二、烧结配料的作用和意义（1）提高烧结成分的稳定性对高炉顺行

29、、对增铁节焦具有重大意义，搞好配料是高炉优质、高产、低耗的先决条件。例如，烧结矿含铁突然升高或降低时（即使波动只有1%2%）都会引起高炉炉温急剧下降或升高。炉温波动过大，会引起炉况失常并造成生铁成分不合格。炉温过高，生铁含硅量易出格，炉温过低，脱硫效果不好，生铁含硫量易出格。所以在烧结矿成分波动较大的情况下，高炉操作往往被迫有较多的风温储备并将炼钢生铁含硅量（炉温标志）和碱度保持在较高水平。实践证明每升高或降低100风温，相当于降低或升高焦比30kg/t左右，生铁含硅±0.5%相当于±20kg/t焦比。（2）精心配料是获得优质烧结矿的前提。适宜的原料配比可以生产出足够的性能

30、良好的液相，适宜燃料用量可以获得强度高、还原性能良好的烧结矿，适宜的烧结料透气性可以提高烧结矿产量。三、烧结工艺对配料作业的要求（1）达到烧结矿质量指标要求；如TFe、FeO、R的稳定。（2）达到高炉对杂质和化合物的要求，如S、P、MgO、SiO2等；（3）满足烧结的烧结性能和燃料要求，如各种原料搭配合理，焦末的用量适当。四、烧结矿的各种名称CaO/SiO2小于1的称为非自熔性烧结矿，CaO/SiO2为11.5的称为自熔性烧结矿，CaO/SiO2为1.52.5的称为高碱度烧结矿，CaO/SiO2大于2.5的称为超高碱度烧结矿或熔剂性烧结矿。五、配料的方法三种配料方法：容积配料重量法检查；重量法

31、配料；按成分配料。多数采用的是重量法配料。容积配料是基于物料具有一定的堆密度，借助给料设备对添加料的容积进行控制，以达到混合料所要求的添加比例的一种方法。调节圆盘给矿机的闸门开口度的大小，就可以控制料流的体积即物料的重量。现在国内中小型烧结厂大多数采用这种配料方法。为了提高这种配料方法的精度，常配以重量检查。也就是用一个半米长的长方形料盘，在圆盘给料机下通过同一直径的两个端点，称量所接物料，看它是否符合按配料计算应配的重量，若不符就应进行调整。重量配料法是按原料的重量进行配料的一种方法，通常称为连续重量配料法。这种方法是借助于电子皮带秤和定量给料自动调节系统来实现自动配料的。电子皮带秤给出称量

32、皮带的瞬时送料量信号，而后信号输入给料机自动调节部分，调节部分根据给定值和电子皮带秤测量值的信号偏差，自动调节圆盘转速，以达到给定的给料量。在国外有的烧结厂开始采用X射线荧光分析仪分析混合料中的各种化学组成，并且通过电子计算机控制混合料化学成分波动，实现烧结厂较为理想的按原料化学成分配料的方法。六、配料室的“五勤一准”操作内容“五勤”即勤检查、勤联系、勤分析判断、勤计算调整、勤总结交流；“一准”即配料准确。“勤检查”即随时观察原料粒度、颜色、水分、给料量的情况。“勤联系”即经常与原料上料系统、烧结机、化验室等岗位联系。“勤分析判断”即经常分析判断原料成分、给料量、配比与烧结矿的情况，不断提高分

33、析能力与操作水平。“勤计算调整”即根据分析判断情况，及时进行计算调整。“勤总结交流”即及时总结当班配料的经验教训，并毫不保留的向下班交流。“配料准确”，其总的含义应该是：水分稳定、粒度均匀、下料精确、给料连续、判断准确、调整及时、成分合格。七、配料调整应注意的几个问题（1）滞后现象：由于各种影响因素的存在，当配料比或给料量经过调整以后不能在调整的样中反映出来，往往要在第二，三个样中才能看出调整结果。其中R的表现最为明显。（2）整时要综合考虑其它成分的变化。（3）返矿的影响：当烧结操作失常时，返矿量大增，因此，就会造成烧矿品位下降，R下降，但是，当烧结过程恢复正常后，烧结矿的品位、R又会偏高，因

34、此，生产过程中，配料工应经常了解烧结机生产情况以便掌握烧矿质量的主动权。（4）配比调整有两种措施，一是经过分析计算适当调整，在循环的周期内（大约为2小时）即可反映出来。二是猛调就是调整比例比合适值大，但此时时间要严格控制在40分钟左右，随后就要恢复到合适值进行正常配料操作。八、影响配料作业的因素（1）物料水份的影响：由于物料水份的提高，物料在矿槽内经常产生“棚料”、“悬料”、“崩料”现象，破坏了配料的连续性和准确性。（2）物理、化学性能的影响：化学成份波动，直接影响烧结矿成份的波动，如全烧单一精矿粉时，原料TFe±1%，影响烧结矿铁波动±1%1.4%。同一种物料，由于组成粒

35、度不同，则不同粒度的堆密度和其他物理性质是有别的，因此在同一闸门开度情况下料量也不会一样。（3）料仓存料量的影响：圆盘给料是借助摩擦力、离必力和机械作用力来完成的，而摩擦力的大小是与料柱的正压力成正比例平系。因此，矿槽内存料量的波动会破坏圆盘给料的均匀性。（4）设备性能的影响：设备性能的好坏对保证均匀给料、准确称量重要的，如圆盘的水平度、衬板的磨损情况、圆盘与矿槽的同心度、电子皮带称的精度、转差离合器或调速电机的稳定性、配料皮带的速度等都会影响配料的质量。（5）外加料的影响：如冷返矿、高炉尘、水封刮板泥、铁屑等若添加不当，添加不匀，都会带来严重的影响。（6）操作不当和失职带来的影响：如混料、断

36、料和操作不精心会带来误差。九、烧结原料水分对烧结生产的影响烧结原料水份过高或过低或波动都会对烧结生产带来影响：（1）结原料水份进高，如精矿粉，容易成团粘矿槽，影响配料的准确性，影响混合料的均匀性，烧结机尾断面产生“花脸”，影响烧结矿的产质量。（2）烧结原料水份过低如综合粉和进口粉，粉尘大影响配料操作，物料得不到提前润湿，在一、二次混合加水润湿不透，影响制粒效果，烧结矿的产质量也会受到影响。（3）烧结原料水份波动，将会引起配料的波动，因为配料是按百分之百的湿料配入，按干料进行计算的，各种原料的水份都是假定不变的，若原料水份发生波动，必然会引起配料的波动，也会对混合料水份稳定带来影响。十、生石灰配

37、料前消化对配料的影响一是热量起不到提高混合料温度的作用；二是配入的CaO减少，要保证原生石灰配入的CaO量，就必须增加配比；消化程度不同和不均匀会影响CaO波动。第三章 混料工技能知识§3-1 混合制粒设施的作用一、混合与造球的目的及主要作用为了使送去烧结的烧结料各组分的分布均匀，以保证烧结矿的物理、化学特性一致。同时通过混合与制粒可以改善烧结料的透气性，提高烧结机的垂直燃烧速度，因而获得优质、高产、低耗的烧结矿，所以要进行混合、制粒。混合主要目的是将配合好的料各组分仔细混匀，并适当地加水润湿，以得到水分、粒度及各种成分均匀分布的烧结料。造球是为了改善烧结料的粒度组成，增加透气性，强

38、化烧结过程，提高烧结矿的产质量。一次混合的目的主要是加水润湿、混匀，使混合料的水分、粒度和料中各组分均匀分布，当加热返时，可以将物料预热，当加生石灰时，可使生石灰消化。二次混合除继续混匀外，主要目的是制粒，并进行补充润湿和通蒸汽，通蒸汽是为了提高混合料的温度。二、混合料加水的目的混合料加水主要是为了润湿混匀混合料，为制粒提供必要的条件，同时也能改善混合料热交换条件导热性能。三、混合机加水的方式混合机加水必须均匀，注意要将水直接喷在料面上，如果喷在筒底将造成混合料水分不均匀，圆筒内壁粘料。加柱状水的目的是形成母球，加雾状水的目的是使母球长大（即制粒），加柱状水不能制粒。四、预热混合料的目的及方法

39、目的：为了降低烧结过程中水汔冷凝时的过湿，同时提高混合料的温度还可以降低固体燃料的消耗。统计表明：混合料温度每提高10，降低燃料用量2%3%。5种方法：热返矿预热、生石灰预热、热风预热、蒸汽预热、热水预热。五、“稳定水碳”的重要意义“稳定水碳”是指烧结料的水分、固定碳含量符合烧结机的要求，且波动小。烧结料的适宜水分是保证造球、改善料层透气性的重要条件。烧结料中的固定碳是烧结过程的主要热源。减少烧结料水、碳的波动就为烧结机的稳定操作创造了条件。因此，“稳定水碳”是烧结生产的关键性措施。六、目测判断混合料水分的方法（1）水分合适：手握混合料成团，料面无特殊光泽，抖动即散开。（2）水分偏大：手握混合

40、料成团，料有光泽，抖动后不易散开。（3）水分偏小：手握混合料不成团，无小球。七、物料在混料筒中的运动状态物料在在混料筒中有三种运动状态：翻动、滚动、滑动。翻动对混匀有利，滚动对造球有利，滑动对造球、混匀都不起作用。因此，应增强翻动和滚动，削弱滑动。§3-2 混合制粒的基本理论一、混合料的造球过程造球过程一般分为3个阶段，即第一阶段形成母球（球核），第二阶段母球长大，第三阶段长大的母球（又称生球或准颗粒）进一步紧密。上述3个阶段重要是靠加水润湿和用滚动方法产生机械作用来实现的。（1）形成母球。这一阶段具有决定意义的是加水润湿。当物料润湿到最大分子结合水以后，成球过程才明显开始。当物料继

41、续润湿到毛细水阶段后，成球过程才得到应有的发展。因为当已润湿的物料在混合机中受到滚动和搓动的作用后，借毛细力的作用，颗粒被拉向水滴的中心形成母球。所谓母球，实际上就是毛细水含量较高的紧密颗粒的集合体。（2）母球长大。成球第二阶段是紧接着第一阶段进行的。母球长大的条件是：在母球表面其水分含量要求接近与适宜的毛细水含量；在精矿层中其水分含量要求比较低一些，只需接近最大分子结合水含量。第一阶段形成的母球在造球机内继续滚动，母球就进一步压紧，引起毛细管状和尺寸的改变，从而使过剩的毛细水被挤压到母球的表面上来。这样，过湿的母球表面，在运动的过程中就很容易粘上润湿程度较低的颗粒。母球的这种长大过程是多次重

42、复的，一直到母球中颗粒间的摩擦力比滚动成型的机械压密作用大时为止。（3）长大了的母球进一步紧密。长大到符合标准要求尺寸的生球，在成球的第三阶段发生紧密。利用造球机内所产生的机械力的作用，即滚动和搓动的机械作用会使生球内的颗粒发生选择性的按接触面积最大的排列，并使生球内的颗粒被进一步压紧，使薄膜水层有可能相互接触，会使一个为若干颗粒所共有的总的薄膜水层形成，这样得出的生球，其中各颗粒靠着分子粘结力、毛细粘结力和内摩擦阻力的作用相互结合起来。这些力的数值越大，生球的机械强度就越大。如果将全部毛细水由生球中排除，便得出机械强度最大的生球。必须指出，上述成球阶段的过程是为了分析问题而划分的。第一阶段具

43、有决定意义的是润湿，在第二阶段除了润湿作用外，机械作用也起着重大影响，而在第三阶段机械作用成为决定因素。这样，就可以根据物料在造球前和造球过程中被润湿情况，决定加水等操作措施，也可以进一步改进造球设备结构，加强其产生的机械作用力，以保证造球机内高产优质。混合料的成球机理简单地说即滴水成核，雾化长大，无水密实。二、物料的混合原理、混匀效果及影响因素混合料被送入混合机后，物料随混合机的回转而不断地运动着，物料在混合机内的运动是很复杂的，它受到摩擦力、重力等力的作用，使其产生剧烈运动而被混匀。物料被混匀的效果与原料性质、混合时间以及混合的方式等有很大的关系，粒度均匀、粒度小的原料容易混匀，物料颗粒之

44、间相对运动越激烈，混合时间越长，混合效果越好。为了保证混匀和制粒效果，需要足够的混合时间，这与原料性质和混合设备有关，细磨精矿粉在混合机内混合时间不应少于2.53分钟，即一次混合不产于1分钟，二次混合不少于1.52分钟，最佳时间45分钟成造性最好，有利于提高产、质量。三、混合料的造球（1）造球的条件：物料加水润湿；作用在物料上的作用力。（2）造球机理：物料在混合机内加水润湿，物料颗粒表面被吸附水和薄膜水所覆盖，同时在颗粒与颗粒之间形成U形环，在水表面张力作用下，使物料颗粒集结成团粒。此时颗粒之间部分空隙还是充满空气，由于造球机的回转，因而使得初步形成的团粒在机械力的作用下，团粒不断地滚动、挤压

45、，则颗粒与颗粒之间的接触越来越靠近，团粒也越来越紧密，颗粒之间的空气被挤出，空隙变小，此时在主毛细力的作用下水分充填所有空隙，则团粒也就变得比较结实，这些团粒在混合机内继续滚动，逐渐长成具有一定强度和一定粒度组成的烧结料。（3）造球的效果：造球效果是以混合料粒度组成来表示的，改善混合料的粒度组成，就可以改善烧结料的透气性，提高烧结矿的产质量。（4）造球的目的：减少混合料中03mm级别，增加38mm级别，尤其是增加35mm级别的含量。四、混合制粒对烧结生产的影响混合料粒度和粒度组成对烧结的影响：烧结料的粒度和粒度组成主要是影响烧结过程的垂直速度。一方面，垂直烧结速度主要决定于料层透气性，而透气性

46、与烧结料的粒度和粒度组成有密切关系；另一方面，垂直烧结速度决定与烧结机的生产率，在成品率一定的条件下，垂直烧结速度越快，则烧结的生产率越高。（1）粒度过粗，烧结料层透气性太好，燃料燃烧过快，物料达不到所要求的高温，难以生成液相或液相生成太少，则烧结矿强度很差。这是因为，一方面物料的传热速度小于燃烧速度；另一方面是废气带走大量的热量所致，因而烧结矿强度差，返矿增加。（2）粒度过细，细粒物料充填在粗粒之间的空隙中，使烧结料层的透气性变差，严重时导致烧结过程难以进行。五、混合料水分对烧结生产的影响混合料加水润湿的目的：为了使细粒物料在水的作用下成球制粒，改善烧结混合料的透气性。（1）合适的水分在烧结

47、过程中的反映：烧结料透气性好，改善了烧结料的导热性，使料层中的热交换条件变好，有利于将烧结带控制在较窄的范围内，减少了烧结过程中料层对气流的阻力，同时保证了在燃料消耗较少的情况下，获得必要的高温。（2）水分含量少时对烧结生产的影响：首先，在混合制粒过程中就不能成球，混合料的粒度及粒度组成变差，因而料层的透气性变坏，垂直烧结速度降低，严重时使烧结过程无法进行。（3）水分含量过大对烧结生产的影响：混合料水分过大时，在烧结过程中会因高温蒸发的大量水汽进入气流中，当下部烧结料温度低于“露点”温度时（水汽开始冷凝的温度叫露点），气流中的水汽几乎都不能随气流一起排至大气，而会在料层温度低于“露点”温度（6

48、065）的冷料上冷凝下来，致使该部的物料水分超过其原始水分，形成过湿层，原始水分含量越大，则过湿层愈严重，过湿层会破坏烧结料的透气性。六、混合料温度的高低对烧结料透气性的影响在抽风烧结过程，上部烧结层的高温废气预热和干燥下部湿混合料层，在这一过程中产生的低温废气里含有大量的水蒸气，这种含有大量蒸气的废气，当它接触低温混合料时，继续向混合料传热而降温。当温度降低到露点时，水蒸气便在低温料层上凝聚下来，这就会产生两料结果，其一是低温混合料的温度继续上升，其二是低温混合料的水分增加，并大大超过原始水分，这对烧结过程是不利的，如果将混合料的温度提高到露点以上时，可以显著减少料层中水汽冷凝，而形成的过湿

49、现象，从而降低了过湿层对气流的阻力，改善了料层的透气性，使抽过料层的空气量增加，为料层内的热交换创造了良好的条件，燃烧速度加快，燃烧带变薄，同时，熔融物的冷却速度加快，阻力减少。七、影响一次混合加水量的主要因素（1）物料原始水分的影响：原始水分±1%，一次混合补加水量波动3.8t/h。（2）配料室配合料流量的影响：配合料流量增减10kg/m，一次混合补加水量减增2.1t/h。（3）热返矿的影响：热返矿配比增减1kg/m，一次混合补加水量增减2.1t/h；温度增减50，一次混合补加水量增减3.25t/h。（4）物料性质的影响：物料粒度大，比表面积小，需加水少；物料粒度细，比表面积大，需

50、加水大；物料的亲水性强，表面松散多孔的需加水大，组织致密的需加水少。赤铁矿、磁铁矿比较致密，亲水性差；褐铁矿结构比较松散，亲水性好。（5）季节不同加水量也不同。夏季水分蒸发快，加水量多一些，冬季水分蒸发慢，水分稍少一些，春秋季节加水量要适中。（6）除尘灰的排放量及加水量是否均匀稳定。§3-2 影响物料混匀制粒的因素及强化措施一、影响物料混匀和制粒的因素（1）原料性质的影响：a.物料的粘结性：粘结性好易于制粒，不易于混匀；一般赤铁、褐铁矿比磁铁矿好制粒。b.物料的粒度：差别大难混匀，不易制粒；粒度均匀易混匀。c.物料的比重：各种物料密度差别太大，不利混匀、制粒，因密度不同，易偏析，影响

51、混匀、制粒。（2）加水量和加水方式：加水量：a.当加水量过大时，对混合料的混匀和制粒都不利，而且在烧结过程中易形成过湿层，影响烧结料透气性。b.当水量过小时，混合料均匀也许能达到，但影响球粒的生成和长大，混合料末多，容易堵塞台车炉条或从炉条缝中抽入风箱，同时也使料层透气性恶化。加水方式：混合料加水应该均匀，应将水直接喷在料面上，若不恰当则会造成混合料水分不均匀及混料筒内壁粘料。（3）返矿的数量和质量的影响a.返矿的质量对物料混匀和制粒的影响（i）返矿粒度：返矿粒度过大，对混匀和造球有不良影响，且烧结烧成率下降；粒度过小，返矿过小，返矿大部分对未烧好的夹生料，使混合料粒度组成波动，由此而引起料层

52、透气性变坏，烧结生产率下降。（ii）返矿温度：返矿温度高，有利于混合料预，但是影响细粒混合料成球。这是因为混合料温度的升高，使水分的表面移动和粘性变小，因而靠水分形成的小球的细粒温合料不易成团。且已形成的强度下降易裂碎，成团的细粒混合料又因温度高使水分蒸发。b.返矿数量对物料混匀和制粒的影响（i）返矿数量减少，对混合料的预热作用不仅减小，而且还会因以返矿为成球核心作用减少，因而使混合料的粒度组成发生变化。细粒部分增加，大于3毫米部分下降，使料层透气变差，垂直烧结速度变慢，影响烧结矿的产质量。（ii）返矿量过多，对混匀和制粒都有利，但当水分控制不好时大量的返矿反而会因润湿不好而使细粒物料不能以返

53、矿为核心形成小球，而细粒物料也因水分不足而不易形成团粒。另外，返矿量过多，料层透气性过好，通过料层的风速过快，成品率会明显下降。（4）混合料内添加剂的影响：如生石灰、消石灰、除尘灰、热返矿的影响。（5）园筒混合机工艺参数a.混合时间：由混合机的长度和安装倾角决定b.转速：过大过小都不利于造球。临界转速30/ R（R为圆筒的半径）一次混合机转速采用临界转速的0.20.3二次混合机转速采用临界转速的0.250.35二、强化混合料混匀与制粒的措施（1）添加粘结剂：有些原料有的成球性好，有的成球性差，如果用成球性好的物料作烧结原料，在混合制粒过程中，其混匀效果就差一些，而其成球效果就较好；这时烧结矿的

54、成分会因混匀效果差而出现各组分不均匀。如果在这种成球性好的物料中加入成球性差的原料时，其混匀效果会随加入量的增加而变好，而其成球性会随加入量的增加而变差，因此影响到烧结矿的产量。为了不降低烧结矿的产、质量又能综合利用矿物资源，往烧结混合料中加入适量的被称作粘结剂的其它物料。这种物料具有粒度细，表面积大，能够持有大量的水，能改变物料的亲水性，使混合料既能混匀又能粘结在一起成球。这类粘结剂常用的有消石灰、生石灰等（2）延长造球时间：生产实践证明，在其它条件不变的情况下，混合时间愈长，则物料混匀效果愈好，成球率也愈高，粒度组成愈好。延长混合时间可以从两方面入手：其一是减小混合机的安装倾角；其二是加长

55、混合机的长度。一般增加二混的长度以延长混合机造球的时间来改善混合料的粒度。（3）其他方法：a.往运热返的皮带上打水。热返矿打水不仅可以降低返矿温度，而且能起到粉化返矿的作用，使大粒返矿粉化，因而增加了以返矿为核心的制粒作用。同时因返矿打水后，一次混合加水少了，则二次混合可以不加水，其造球作用更加突出b.改变水的性质将加入混合机内的水改为磁化水，因磁化水提高了水的表面张力和粘度，的利于混合料成球。c.提前将混合料进行润湿，达到混匀制粒的水分要求，可以在进入一次混合前的皮带上安装雾化喷头，并安装分料器、埋料器，使混合料在进入一混前的水分均匀，减少一混的加水量。第四章 烧结工技能知识§4-

56、1 烧结矿的质量指标一、烧结矿转鼓指数新转鼓指数=1.24×旧转鼓指数32.74旧转鼓：1000×650mm，内侧有三块成120°的提升板，板高250mm，装料20Kg，转速25r/min，转100转，然后用5*5mm的筛子往复筛10次，测定5mm以上部分的比例，即转鼓强度。当5mm筛孔的筛下物用标准筛检查后，大于5mm粒度部分超过15%时，该筛网报废。转鼓指数75%为合格，是部颁标准的二级品，78%为一级品。新转鼓：1000×500mm，内侧有两块成180°的提升板，板高50mm，装料15Kg，转速25r/min，转200转，然后用6.3*6

57、.3mm的筛子往复筛30次，测定6.3mm以上部分的比例，即转鼓强度。当烧结矿二元碱度为1.52.5时：转鼓指数6.3mm以上部分66%为国标一级品，63%为二级品。当烧结矿二元碱度为1.01.5时：转鼓指数6.3mm以上部分62%为国标一级品，59%为二级品。二、还原性能（RI）A、入炉料还原性好，高炉煤气利用率高，燃料比降低；B、还原性取决于炉料的性质，矿石种类，所具有的气孔度及特性等；1、Fe2O3易还原，Fe3O4难还原，FeO、SiO2更难还原；2、褐铁矿赤铁矿磁铁矿；3、球团矿还原性好于烧结矿；4、烧结矿中将FeO含量的高低作为衡量还原性好坏的标准，高碱度烧结矿FeO含量一般在610%。三、低温还原粉化（RDI）A、烧结矿在高炉低温区（400600），还原将破裂粉化，使料柱的空隙度降低透气性恶化；B、使用Fe2O3富矿粉生产的烧结矿RDI高；